CN101594456B - 图像处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种图像处理装置和方法，其中，所述图像处理装置包括运动估计补偿单元，用于根据原始图像，通过运动估计和补偿计算插值图像，并在每个周期，输出在显示顺序上连续的两帧图像；存储单元，用于保存来自所述运动估计补偿单元的所述原始图像；图像后处理单元，用于在每个周期，接收经所述运动估计补偿单元输出的所述两帧图像，对其进行后处理并输出；过驱动单元，用于对经过所述图像后处理单元处理的两帧图像进行过驱动处理并输出。本发明不仅节省了过驱动单元的存储器，还实现了ME/MC单元与过驱动单元的协同工作，节省了系统的存储空间，降低了系统成本。

Description

图像处理装置和方法

技术领域

本发明涉及视频处理技术，特别是视频图像处理装置和方法。

背景技术

液晶显示器以其小巧轻薄、显示色彩丰富等诸多优点，得到越来越广泛的应用。然而液晶显示器的发展过程中遇到两个主要问题。

首先，液晶显示器输入信号帧率与输出显示频率之间存在差异。目前，液晶显示器的输出显示频率，即帧率，已经能够达到100/120hz，甚至200/240hz，，而液晶显示器输入信号源的帧率一般只有50/60hz。为了解决这一问题，往往采用帧率转换方案。运动预估和运动补偿技术，即ME/MC技术，就是一种典型的帧率转换方案。ME/MC技术通过在原有的画面中插入一定帧数，缩短了每帧之间的显示时间，提高了显示频率，例如，对于60hz的画面显示，在每两帧之间插入一帧，以获得120hz的画面。此外，ME/MC技术还通过缩短每帧之间的显示时间，使液晶电视的响应时间得到提高，修正了人眼视觉暂留形成的“错觉”，从而提高图像的动态清晰度以及消除运动图像的抖动。

其次，由于液晶显示器自身的响应速度慢的特点，其对运动图像的显示效果不尽如人意，有一定程度的拖尾现象。为了提高响应速度，在液晶显示器的视频处理系统中通常采用过驱动技术。过驱动技术是通过提高驱动电压来降低响应时间，从而消除由于液晶反应迟钝而造成的运动图像模糊。具体来说，液晶分子每一种稳定的状态都对应着控制电极上的一定的电压值。当控制电极上的电压值发生改变时，液晶分子需要一定的响应时间才能达到目标状态；对应的电压值越高，分子转动的速度越快。过驱动技术通过在起始的时候，令起始施加的驱动电压稍高于目标状态的对应电压，使得液晶分子具有较高的转动速度，而在到达目标状态时，再将驱动电压回落至目标状态的对应电压，从而有效缩短了液晶反应时间。

上述这两种技术在处理过程中具有相似之处，即都需要使用到时间上连续的前后两帧或者若干帧的图像信息，并因此需要对当前帧图像进行保存。例如，ME/MC帧率转换根据不同的帧率转换需求，对时间上连续的若干帧图像信息中的相应帧进行运动估计(ME)，并通过插值算法(MC)生成当前所需要的运动补偿帧；而过驱动技术在接收当前帧图像时将时间上连续的前一帧图像从存储器读出进行计算，将当前帧进行预加重处理后输出。

然而，在当前液晶电视的视频图像解决方案中，ME/MC模块与过驱动模块通常被集成在不同的芯片中。其中不仅存在由于技术发展的不同时期所带来的差异，更主要的在于如果简单将ME/MC模块和过驱动模块集成在同一个芯片中，对存储器带宽需求也会很高。

参考图1，在当前的液晶视频图像处理方法中，ME/MC单元101接收视频信号，并存储输入的视频信号，输入的视频信号经过ME/MC单元101的帧率转换以及后处理单元102的相应处理后，由后处理单元102输出。后处理单元102所输出的图像由过驱动单元103接收后，重新进行存储以及计算，之后再由过驱动单元103将驱动处理后的视频信号输出。也就是说，在ME/MC单元101和过驱动单元103中，分别需要为其配置对应的存储器104和存储器105。因此，传统的视频图像解决方案不仅在执行过程中需要重复地进行图像的存入和读取，而且在硬件上增加了存储器件的开销，增加了电路的面积和功耗，增加了系统的成本。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种图像处理装置和方法，实现了ME/MC单元与过驱动单元的协同工作，并且节省了过驱动单元中的存储器。

为解决上述问题，本发明提供了一种图像处理装置，包括：运动估计补偿单元，用于根据原始图像，通过运动估计和补偿计算插值图像，并在每个周期，输出在显示顺序上连续的两帧图像；存储单元，用于保存来自所述运动估计补偿单元的所述原始图像；图像后处理单元，用于在每个周期，接收经所述运动估计补偿单元输出的所述两帧图像，对其进行后处理并输出；过驱动单元，用于对经过所述图像后处理单元处理的两帧图像进行过驱动处理并输出。

可选的，所述显示顺序上连续的两帧图像为一帧插值图像与一帧原始图像、或者为两帧插值图像。

可选的，所述运动估计补偿单元包括：运动估计单元，根据连续帧图像中物体运动的时空相关性，对所述运动物体进行运动估计，获得运动矢量；运动补偿单元，根据所述运动估计单元所获得的运动矢量，在两帧原始图像之间进行插值，获得插值图像。

可选的，所述图像后处理单元包括两个相同的图像后处理子单元，其中每个所述图像后处理子单元用于在每个周期，接收经所述运动估计补偿单元输出的一帧图像，对其进行后处理并输出。

可选的，所述运动估计补偿单元根据原始图像，通过运动估计和补偿计算插值图像包括：所述运动估计补偿单元从所述存储单元读取原始图像，并进行运动估计和补偿，获得插值图像。

本发明还提供了一种图像处理方法，包括：根据原始图像信息，至少计算一帧插值图像，并在每个周期，输出在显示顺序上连续的两帧图像；对所述在显示顺序上连续的两帧图像进行后处理；对经过后处理的所述在显示顺序上连续的两帧图像进行过驱动处理。

可选的，所述根据原始图像信息，至少计算一帧插值图像包括：从存储单元中读取原始图像信息；根据所述原始图像信息，进行运动估计和运动补偿的计算，获得至少一帧插值图像。

可选的，所述根据原始图像信息，进行运动估计和运动补偿的计算，获得至少一帧插值图像包括：根据两帧原始图像信息计算一帧插值图像；或者根据多帧原始图像信息，分别计算其中每两帧原始图像的插值图像。

可选的，所述输出在显示顺序上连续的两帧图像包括：输出一帧原始图像以及一帧根据该原始图像获得的插值图像，或者输出两帧插值图像。

可选的，所述对经过后处理的在显示顺序上连续的两帧图像进行过驱动处理具体为：根据在时间上的前一帧图像，对后一帧图像进行预加重处理。

与现有技术相比，本发明通过ME/MC单元输出时间上具有连续性的当前帧图像和前一帧图像，并将所输出的两帧图像信息经过处理后，作为过驱动单元的输入信号。过驱动单元直接对所输入的图像信息进行计算，无需保存图像信息。也就是说，在过驱动单元无需存储器的情况下，实现了ME/MC单元与过驱动单元的协同工作，节省了系统的存储空间，降低了系统成本。

附图说明

图1是传统的带帧率转换功能的液晶显示系统中ME/MC模块与过驱动模块协同工作的架构图；

图2是本发明图像处理装置实施方式的结构示意图；

图3是本发明图像处理方法实施方式的流程示意图；

图4是本发明图像处理方法在帧率转换倍率为2倍时具体实施方式的周期示意图；

图5是本发明图像处理方法在帧率转换倍率为5倍时具体实施方式的周期示意图；

图6是本发明图像处理方法在帧率转换倍率为2.5倍时具体实施方式的周期示意图。

具体实施方式

正如背景技术中所提到，参考图1，传统液晶视频图像处理方法中，ME/MC单元101把输入的图像存入存储器104中，然后从存储器104中获取所保存的原始图像信息，通过运动估计和补偿获取插值图像信息，在每个周期操作中，输出一帧至显示器或者过驱动单元103。而过驱动单元103，接收到经过后处理的一帧当前帧图像信息之后，首先将其保存在存储器105中，并从存储器105中读出前一周期所接收并保存的图像信息，然后利用所读取的图像对当前帧进行预加重处理，最后将计算结果输出。

传统液晶视频图像处理方法中的ME/MC单元101和过驱动单元103需要使用单独的存储器104、105分别对输入帧图像信息进行存储，增加了系统成本。此外，ME/MC单元101和过驱动单元103在工作过程中，不仅需要分别从存储器104和存储器105中读取图像信息，还需要将计算所得到的中间结果存入对应的存储器，因此，如果简单地将ME/MC单元和过驱动单元集成在一个芯片中，也就是使ME/MC单元和过驱动单元使用同一个存储器，必将需要消耗极大的带宽，花费硬件代价很大。

发明人正是基于对上述问题的综合考虑提出了本发明。下面即结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

参考图2，本发明实施方式提供了一种图像处理装置，包括：运动估计补偿(ME/MC)单元201，接收原始图像，以及根据所述原始图像，通过运动估计和补偿计算插值图像；存储单元202，用于接收经ME/MC单元201传输的所述原始图像并保存；图像后处理单元203和204，用于接收经ME/MC单元201输出的图像，对其进行后处理并输出，其中，ME/MC单元201输入至图像后处理单元203以及输入至图像后处理单元204的图像为显示顺序上连续的前后两帧；过驱动单元205，用于接收图像后处理单元203和图像后处理单元204所输出的图像，进行过驱动处理并输出。

具体来说，ME/MC单元201接收所输入的视频信号，将每一帧原始图像信息通过存储单元202进行存储，以及根据不同的帧率转换，对原始图像信息进行运动估计和补偿，计算出一帧或两帧插值图像信息，并根据需要，在每个周期，输出显示顺序上连续的前后两帧图像。也就是说，所述两帧图像信息在时间上具有连续性。具体来说，所述两帧图像可为一帧插值图像与一帧原始图像，也可为输出两帧插值图像。

在具体实现中，ME/MC单元201可包括运动估计单元和运动补偿单元，其中，所述运动估计单元用于根据连续帧图像中物体运动的时空相关性，对所述运动物体进行运动估计，获得运动矢量；所述运动补偿单元根据运动估计单元所获得的运动矢量，在两帧原始图像之间进行插值，获得插值图像。

接着，所述在显示顺序上连续的两帧图像分别输入至图像后处理单元203和图像后处理单元204。图像后处理单元203与图像后处理单元204对所接收的图像信息进行相同的处理，可具有相同结构。在具体实施方式中，图像后处理单元203与图像后处理单元204还可为一个可接收两路输入信号并进行相同处理的图像后处理单元。

过驱动单元205接收图像后处理单元203和204输出的经过后处理的两帧图像信息之后，对其进行过驱动处理并输出。由于所述两帧图像信息在时间上具有连续性，因此过驱动单元可直接根据时间上前一帧图像对时间上后一帧图像进行预加重处理，从而不再需要使用存储器对所接收到的图像进行存储，进而节省了存储器件成本。

参考图3，本发明还提供了一种基于所述图像处理装置的图像处理方法，包括：

步骤S1，ME/MC单元根据原始图像信息，至少计算一帧插值图像；

步骤S2，ME/MC单元根据所述计算结果，每个周期输出在显示顺序上连续的两帧图像；

步骤S3，图像后处理单元对来自ME/MC单元的所述两帧图像进行后处理并输出；

步骤S4，过驱动单元对经过后处理的所述两帧图像进行过驱动处理。

在具体实施过程中，步骤S1可包括：ME/MC单元从存储单元中读取原始图像信息；ME/MC单元根据所述原始图像信息计算至少一帧插值图像。在具体实施过程中，根据不同帧率转换，ME/MC单元可根据两帧原始图像信息计算一帧插值图像，也可根据多帧原始图像信息，分别计算其中每两帧原始图像的插值图像。

步骤S1中，ME/MC单元从存储单元中读取原始图像信息之前还可包括以下步骤：ME/MC单元接收输入的原始图像信息；ME/MC单元将每一帧所接收的原始图像信息通过存储单元进行保存。

步骤S2中，根据不同的帧率转换，所输出的两帧在显示顺序上具有连续性的图像，可具有以下次序中的任意一种：原始图像与插值图像，即输出一帧原始图像以及一帧根据该原始图像获得的插值图像；插值图像与插值图像，即输出两帧插值图像。

通过步骤S1和步骤S2，ME/MC单元仅对所接收的原始图像信息进行保存，对于每次计算所获得的插值图像只进行输出并不保存；当下一周期需要使用到上一周期所获得的插值图像时，根据所保存的原始图像重复进行计算。虽然计算量有所增加，但是并不需要将计算所获得的插值图像写入存储单元以及在下一周期从存储单元读出，节省了大量的存储空间和带宽。

接下来，进行步骤S3。其中，图像后处理单元对ME/MC单元所输出的两帧图像所进行的相同的后处理。

然后，进入步骤S4，由于过驱动单元每次接收到的为在时间上连续的两帧图像，因此过驱动单元无需对其进行保存，可直接通过对这两帧图像进行计算。也就是说，过驱动单元无需配备存储器，从而避免了对存储空间的需求，降低了系统成本。其中，具体的计算过程可包括：根据在时间上的前一帧图像，对后一帧图像进行预加重处理。

下面根据具体实施例，对本发明图像处理方法的具体实施方式进行详细说明。其中，A帧、B帧、C帧和D帧为各不相同且时间上连续的输入视频图像，采用本发明图像处理方法的具体实施方式，根据不同帧率转换倍率，对视频图像进行处理。

在帧率转换倍率为2倍的情况下：

进行两倍帧率转换时，ME/MC单元在连续的两帧原始图像(A帧与B帧)之间，根据原始图像中物体的运动趋势计算出两帧之间的插值帧图像，并在每个周期分别输出：A帧，AB帧，B帧，BC帧，C帧，CD帧，D帧。其中，AB帧为A帧与B帧之间的插值帧，BC帧为B帧与C帧之间的插值帧；CD帧为C帧与D帧之间的插值帧。

参考图4，首先，在周期T1，ME/MC单元从存储单元中读取A帧与B帧，并计算A帧与B帧之间的插值帧，即AB帧；获得AB帧之后，输出A帧与AB帧。A帧与AB帧分别经由图像后处理单元处理后，输入至过驱动单元。过驱动单元接收A帧与AB帧之后，根据A帧对AB帧进行预加重处理后输出AB’帧。其中，ME/MC单元对存储器带宽的需求仅为将A帧和B帧从存储器中读出；而且当ME/MC单元获得AB帧并输出时，由于A帧已经由ME/MC单元从存储器中读出，因此ME/MC单元将A帧与AB帧一起进行输出，并不增加对存储器带宽的消耗。

然后，在周期T2，ME/MC单元从存储单元中读取A帧与B帧，计算A帧与B帧之间的插值帧AB帧，并将AB帧和B帧分别输出至图像后处理单元；图像后处理单元对AB帧和B帧进行处理后，将处理结果送入过驱动单元；过驱动单元接收AB帧和B帧，利用AB帧对B帧进行过驱动处理，获得B’帧的输出。其中，ME/MC单元对存储器带宽的需求和周期T1时相同。

也就是说，在两倍帧率转换的情况下，由于在计算过程的各个周期中，ME/MC单元读取两帧原始图像，计算一个插值帧，因此ME/MC单元对存储器带宽的要求仅为从存储器中将所保存的原始图像读取出来；而过驱动单元可直接根据所接收的两帧图像进行过驱动处理并输出处理后的图像，而无需对所接收的图像进行保存。因此，相较于现有技术，在节省了过驱动单元存储空间的前提下，并不增加ME/MC单元对存储器带宽和存储空间的要求。

在帧率转换倍率为整数倍且倍率大于两倍的情况下：

以帧率转换倍率为5倍为例，对连续两帧图像(A帧与B帧)的处理需要通过五个周期的操作来完成。其中，ME/MC单元根据图像中物体的运动趋势计算出A帧与B帧之间的四个插值帧，AB0帧、AB1帧、AB2帧和AB3帧，并将所计算出的插值帧图像通过图像后处理单元传输至过驱动单元；过驱动单元根据ME/MC单元所输出的图像，在每个周期依次对AB0帧、AB1帧、AB2帧、AB3帧和B帧进行过驱动处理，以实现对原始的A帧与B帧图像的帧率转换以及过驱动处理。

在现有技术对上述过程的实现中，ME/MC单元每个周期只输出一帧当前帧，其中，该当前帧可以为原始帧图像，也可以为计算获得的插值帧图像；而过驱动单元每个周期接收一帧图像，接着将当前周期所接收到的图像保存至过驱动单元的存储器中，并根据该图像对上一周期所接收到的图像进行过驱动处理。因此，ME/MC单元通过计算，在每个周期中，顺序输出AB0帧、AB1帧、AB2帧、AB3帧和B帧；此外，过驱动单元将上一周期所接收到的图像从存储器中读取出来，根据当前周期接收到的图像对其进行过驱动处理，并且输出过驱动处理结果，以及将当前周期接收到的图像保存至过驱动单元的存储器中。也就是说，当帧率转换倍率为整数倍且倍率大于两倍时，现有技术不仅需要将图像写入ME/MC单元以及过驱动单元存储器，还需要从过驱动单元存储器读取之前所保存的图像，以及还需要从ME/MC单元存储器读取之前计算得到的插值图像，因此对存储器带宽及存储空间的要求很高。

参考图5，在本发明图像处理方法的具体实施例中，首先，在周期T1′，ME/MC单元从存储单元中读取A帧与B帧，并计算A帧与B帧之间的一个插值帧，即AB0帧；获得AB0帧之后，输出A帧与AB0帧。A帧与AB0帧分别经由图像后处理单元处理后，输入至过驱动单元。过驱动单元接收A帧与AB0帧之后，根据A帧对AB0帧进行预加重处理后输出AB0’帧。

其中，在该周期操作中，ME/MC单元输出一帧原始图像，即A帧，以及一帧插值帧图像，即AB0帧。ME/MC单元对存储器带宽的需求仅为将A帧和B帧从存储器中读出，而且由于A帧已经由ME/MC单元从存储器中读出，因此当获得AB0帧并与A帧一起输出时，并不增加存储器带宽的消耗。

然后，在周期T2′，ME/MC单元从存储单元中读取A帧与B帧，计算A帧与B帧之间的两个插值帧，即AB0帧和AB1帧，并将AB0帧和AB1帧分别输出至图像后处理单元；经图像后处理之后，输入至过驱动单元，过驱动单元接收AB0帧和AB1帧之后，利用AB0帧对AB1帧进行过驱动处理，获得AB1’帧的输出。

其中，尽管ME/MC单元需要计算两帧插值帧，即AB1与AB0，并将这两帧输出，但是由于ME/MC单元计算AB1与AB0的输入帧相同，同为A帧和B帧，因此ME/MC单元对存储器带宽的需求仅为将A帧和B帧从存储器中读出，相较于周期T1′，并不需要增加对存储器件的带宽需求。

类似地，在周期T3′和T4′中，ME/MC单元读取A帧与B帧，分别获得AB1帧和AB2帧、以及AB2帧和AB3帧，通过图像后处理单元对ME/MC单元输出的图像进行处理之后，由过驱动单元对其进行过驱动处理，进而分别获得AB2’帧和AB3’帧。在周期T3′或T4′中，ME/MC单元都是根据原始的A帧和B帧，计算并输出两帧插值帧，ME/MC单元对存储器带宽的需求和在周期T2′时的需求相同。

而在周期T5′中，ME/MC单元从存储单元中读取A帧与B帧，计算A帧与B帧之间的插值帧AB3帧，并将AB3帧和B帧分别输出至图像后处理单元；图像后处理单元对AB3帧和B帧进行处理后，将处理结果送入过驱动单元；过驱动单元接收AB3帧和B帧，利用AB3帧对B帧进行过驱动处理，获得B’帧的输出。

其中，ME/MC单元输出一帧插值帧图像，即AB3帧以及一帧原始图像，即B帧。类似于周期T1′，ME/MC单元对存储器的需求仅为将A帧和B帧从存储器中读出，而且在输出时，将插值计算所获得的AB3帧与已读出的B帧一起进行输出，因此并不增加存储器带宽的消耗。

也就是说，在五倍帧率转换的情况下，由于ME/MC单元在计算过程的各个周期中，读取两帧原始图像，分别计算原始图像的插值帧，并在周期T1′、T2′、T3′、T4′和T5′，分别将A帧与AB0帧、AB0帧和AB1帧、AB1帧和AB2帧、AB2帧和AB3帧、AB3帧和B帧，通过图像后处理单元输出至过驱动单元。因此在计算过程中，ME/MC单元对存储器带宽的消耗仅为从存储器中将所保存的原始图像读取出来，相较于现有技术，大大减少了ME/MC单元对存储器带宽和存储空间的要求。而过驱动单元由于在每个周期接收了两帧连续的图像，因此可直接进行过驱动处理并输出处理后的图像，而无需对所接收的图像进行保存，从而节省了过驱动单元存储空间。

在帧率转换倍率为分数倍且大于一倍的情况下：

以帧率转换倍率为2.5倍为例，对连续的三帧图像(A帧、B帧和C帧)的处理需要花费四个周期。ME/MC根据图像中物体的运动趋势计算出连续的A帧、B帧和C帧之间的四个插值帧：AB0帧、AB1帧、BC0帧和BC1帧，并且将所计算出的插值帧图像通过图像后处理单元传输至过驱动单元；过驱动单元根据ME/MC单元所输出的图像，在每个周期依次对AB0帧、AB1帧、BC0帧、BC1帧和C帧进行过驱动处理。其中，AB0帧和AB1帧为A帧与B帧之间的插值帧；BC0帧和BC1帧为B帧与C帧之间的插值帧。

在现有技术的一种实现方式中，ME/MC单元首先在第一周期中，读取A帧与B帧，计算出A帧与B帧之间的插值帧AB0帧，保存并输出AB0帧，以及输出A帧；在第二周期中，读取A帧、B帧和AB0帧，计算出A帧与B帧之间的插值帧AB1帧，保存并输出AB1帧，以及输出AB0帧；在第三周期中，读取B帧、C帧和AB1帧，计算出B帧与C帧之间的插值帧BC0帧，保存并输出BC0帧，以及输出AB1帧；在第四周期中，读取B帧、C帧和BC0帧，计算出B帧与C帧之间的插值帧BC1帧，保存并输出BC1帧，以及输出BC0帧；也就是说，ME/MC单元不仅需要从存储器中将A帧、B帧与C帧分别读取出来并计算每两帧之间的插值帧，还需要依次将所计算出来的AB0帧、AB1帧、BC0帧和BC1帧分别写入ME/MC单元的存储器，以及在后续周期操作中，将这些计算结果从存储器中逐帧读出并输出。因此，现有技术中，当帧率转换倍率为分数倍且倍率大于一倍时，ME/MC单元对存储器带宽及存储空间的要求很高。

参考图6，在本发明图像处理方法的具体实施例中，首先，在周期T1″，ME/MC单元从存储单元中读取A帧与B帧，并计算A帧与B帧之间的插值帧，即AB0帧；获得AB0帧之后，输出A帧与AB0帧。A帧与AB0帧分别经由图像后处理单元进行图像后处理，以及过驱动单元的过驱动处理，然后输出AB0’帧。其中，由于A帧已经由ME/MC单元从存储器中读出，因此当获得AB0帧并与A帧一起输出时，ME/MC单元对存储器带宽的需求仅为将A帧和B帧从存储器中读出，并不增加额外的消耗。

然后，在周期T2″，ME/MC单元从存储单元中读取A帧与B帧，计算A帧与B帧之间的两个插值帧，分别为AB0帧和AB1帧，并将AB0帧和AB1帧分别输出至图像后处理单元，经过图像后处理之后，输入至过驱动单元；过驱动单元接收AB0帧和AB1帧之后，利用AB0帧对AB1帧进行过驱动处理，获得AB1帧的输出。其中，由于ME/MC单元用于计算AB1与AB0的输入帧同为A帧和B帧，ME/MC单元对存储器带宽的需求仅为将A帧和B帧从存储器中读出，并不需要增加对存储器件的带宽需求。

接下来，在周期T3″，ME/MC单元从存储单元中读取A帧、B帧和C帧，分别计算A帧与B帧之间的插值帧AB1帧，以及B帧与C帧之间的插值帧BC0帧，并将AB1帧和BC0帧分别经由图像后处理之后，通过过驱动单元进行过驱动处理，并输出BC0’帧。其中，ME/MC单元需要从存储器中读取A帧、B帧与C帧三帧原始图像，相较于周期T1″、T2″和T4″，需要多读取一帧原始图像，才能完成处理过程。

在周期T4″，ME/MC单元从存储单元中读取B帧与C帧，计算B帧与C帧之间的插值帧BC1帧，并将BC1帧和B帧，分别经过图像后处理单元的图像后处理以及过驱动单元的过驱动处理，输出C’帧。其中，ME/MC单元对存储器的需求仅为将B帧和C帧从存储器中读出；而且在输出C帧时，可将插值计算所获得的BC1帧与其一起进行输出，因此并不增加存储器带宽的消耗。

就周期T1″至周期T4″整体而言，现有技术在周期T1″，由于过驱动处理需要使用A帧和AB0帧，而A帧在计算AB0帧时已经从存储器中读出，因此对带宽的需求为读2帧，写1帧；而在周期T2″，不仅需要从存储器中读出A帧和B帧，还需要读出AB0帧，此外，还需要将根据A帧和B帧所计算出来的AB1帧存入存储器，也就是说，对带宽的需求为读3帧，写1帧；周期T3″和T4″中的操作与周期T2″相似。而对于本发明图像处理方法具体实施例，在周期T1″、T2″和T4″中只需要读出两帧原始图像，仅在周期T3″时，需要从存储器中读出三帧原始图像。因此，在帧率转换倍率为分数倍且大于一倍的情况下，相比较于现有技术，大大减小了对存储器带宽和存储空间的需求，从而以较小的带宽和存储空间实现了对视频图像的运动估计补偿以及过驱动处理。

相对于现有技术，本发明实施方式通过ME/MC单元输出时间上具有连续性的当前帧图像和前一帧图像，并将所输出的两帧图像信息经过处理后，作为过驱动单元的输入；过驱动单元直接对所输入的两帧图像信息进行处理，无需保存所接收到的图像信息，也就不再需要使用存储器，从而实现了在过驱动单元无需存储器的情况下，基于单存储器的ME/MC单元与过驱动单元的协同工作，节省了存储空间，减小了电路的面积和开销，降低了系统成本。

此外，本发明实施方式中，ME/MC单元仅将原始图像保存在存储器中，并且在计算过程的各个周期中，通过读取原始图像进行插值帧的计算，并且同时输出在显示顺序上具有连续性的前后两帧图像，因此ME/MC单元对存储器带宽的要求仅为从存储器中将所保存的原始图像读取出来，无须对插值计算结果进行保存以及在后续周期操作中输出，从而减小了对存储器带宽的需求，减低了电路的功耗，节省了系统成本

虽然本发明已通过较佳实施例说明如上，但这些较佳实施例并非用以限定本发明。本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应有能力对该较佳实施例做出各种改正和补充，因此，本发明的保护范围以权利要求书的范围为准。

Claims (10)

1.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

运动估计补偿单元，用于接收原始图像并保存原始图像至存储单元，根据原始图像，通过运动估计和补偿计算插值图像，并在每个周期，输出所述原始图像和插值图像中在显示顺序上连续的两帧，对于插值图像，所述运动估计补偿单元只输出并不保存至存储单元；

存储单元，用于保存来自所述运动估计补偿单元的所述原始图像；

图像后处理单元，用于在每个周期，接收经所述运动估计补偿单元输出的所述两帧图像，对其进行后处理并输出；

过驱动单元，用于对经过所述图像后处理单元处理的两帧图像进行过驱动处理并输出。

2.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述显示顺序上连续的两帧图像为一帧插值图像与一帧原始图像、或者为两帧插值图像。

3.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述运动估计补偿单元包括：

运动估计单元，根据连续帧图像中物体运动的时空相关性，对所述运动物体进行运动估计，获得运动矢量；

运动补偿单元，根据所述运动估计单元所获得的运动矢量，在两帧原始图像之间进行插值，获得插值图像。

4.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述图像后处理单元包括两个相同的图像后处理子单元，其中每个所述图像后处理子单元用于在每个周期，接收经所述运动估计补偿单元输出的一帧图像，对其进行后处理并输出。

5.如权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述运动估计补偿单元根据原始图像，通过运动估计和补偿计算插值图像包括：所述运动估计补 偿单元从所述存储单元读取原始图像，并进行运动估计和补偿，获得插值图像。

6.一种图像处理方法，其特征在于，包括：

接收、保存原始图像，根据原始图像信息，至少计算一帧插值图像，并在每个周期，输出在显示顺序上连续的两帧图像，对于插值图像，所述运动估计补偿单元只输出并不保存；

对所述在显示顺序上连续的两帧图像进行后处理；

对经过后处理的所述在显示顺序上连续的两帧图像进行过驱动处理。

7.如权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据原始图像信息，至少计算一帧插值图像包括：

从存储单元中读取原始图像信息；

根据所述原始图像信息，进行运动估计和运动补偿的计算，获得至少一帧插值图像。

8.如权利要求7所述的图像处理方法，其特征在于，所述根据原始图像信息，进行运动估计和运动补偿的计算，获得至少一帧插值图像包括：根据两帧原始图像信息计算一帧插值图像；或者根据多帧原始图像信息，分别计算其中每两帧原始图像的插值图像。

9.如权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，包括：所述输出在显示顺序上连续的两帧图像包括：输出一帧原始图像以及一帧根据该原始图像获得的插值图像，或者输出两帧插值图像。

10.如权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，所述对经过后处理的在显示顺序上连续的两帧图像进行过驱动处理具体为：根据在时间上的前一帧图像，对后一帧图像进行预加重处理。 

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